Trataretermica

8/10/2019 Trataretermica

1/20

Ministerul Mediului si Gospodaririi Apelor

Metode si tehnologii de gestionare a deseurilor

Metode de tratare termica

Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Protectia Mediului ICIM Bucuresti


2/20


Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Protectia Mediului ICIM Bucuresti 2

CUPRINS:

Incinerarea deseurilor 3

Preluarea deseurilor 4

Stocarea temporara, prelucrarea 5

Alimentarea in camera de incinerare 6

Incinerarea propiu-zisa 7

Tratarea, respectiv eliminarea cenusei reziduale 10

Tratarea si valorificarea emisiilor 12

Piroliza si gazarea deseurilor 14

Coincinerarea deseurilor 16

Procedee de uscare a deseurilor 18


3/20


Metode de tratare termica

Printre procedeele termice din cadrul tratarii deseurilor se numara incinerarea deseurilor, piroliza

deseurilor, coincinerarea deseurilor si procedeul de uscare. Pe departe cel mai important procedeu

termic este la ora actuala incinerarea deseurilor.

In managementul modern al deseurilor, incinerarii deseurilor ii revine sarcina de a trata deseurile

reziduale ce nu mai pot fi valorificate, astfel incat sa se ajunga la:

inertizarea deseurilor reziduale, minimizand emisiile in aer si apa;

distrugerea materialelor nocive organice, respectiv concentrarea materialelor anorganice;

reducerea masei de deseuri de depozitat, in special a volumului;

folosirea valorii calorifice a deseurilor reziduale in vederea protejarii resurselor de energie;

transferarea deseurilor reziduale in materii prime secundare in vederea protejarii celorlalte

resurse materiale.

Punctele de mai sus sunt enumerate in functie de prioritatea lor in managementul deseurilor. O

instalatie de tratare a deseurilor reziduale optima trebuie sa indeplineasca cel putin primele trei

puncte.

Pe langa criteriile enumerate mai sus se va mai tine cont si de urmatoarele aspecte:

siguranta functionarii;

necesarul de investitii;

necesarul de spatiu;

cantitati prelucrate posibile respectiv viabile.

In cadrul pirolizei, deseurile organice se transforma prin intermediul descompunerii termice sub

retinerea aerului in produse ce pot fi valorificate energetic datorita continutului mare de energie,

respectiv depozitate in cantitati mult mai reduse.

Coincinerarea reprezinta valorificarea energetica a anumitor tipuri de deseuri in industrie, cum ar fi de

exemplu, valorificarea anvelopelor uzate sau a combustibililor alternativi in cuptoare de ciment.

Deseurile ce pot fi tratate termic sunt deseurile municipale, namolul orasenesc, deseurile de productiepericuloase si nepericuloase. Insa pentru fiecare tip de deseu exista niste caracteristici tehnice bine

definite.

Incinerarea deseurilor

Incinerarea se poate aplica atat deseurilor municipale colectate in amestec cat si numai fractiei de

deseuri reziduale. Insa, compozitia deseurilor municipale este prepoderent biodegradabila, iar aceasta

impiedica incinerarea deseurilor municipale fara alti combustibili, conducand la cresterea costurilorde incinerare pe tona de deseuri municipale. De aceea este indicata incinerarea deseurilor reziduale

din deseurile municipale, deseurile reziduale reprezentand deseurile ramase dupa sortarea deseurilor

reciclabile, respectiv deseurile ce nu mai pot fi reciclate material.

Pe langa deseurile reziduale sau municipale, incineratoarele pot accepta orice tipuri de deseuri. In

functie de tipul deseurilor acceptate incineratoarele sunt proiectate special. Pentru deseurile

periculoase, incineratoarele trebuie sa atinga o temperatura de ardere mult mai ridicata decat in cazul

incinerarii deseurilor nepericuloase.

3

Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Protectia Mediului ICIM Bucuresti


4/20


Structura de principiu si modalitatea de functionare a unei instalatii de incinerare a deseurilor este

explicata in baza catorva componente si agregate ale instalatiei. Acestea sunt oferite de numerosi

producatori, fiecare executie diferind corespunzator. Insa derularea principiala a incinerarii si fluxul

materialelor difera de la o instalatie la alta, iar pentru diversi producatori, numai in mica masura. O

instalatie de incinerare a deseurilor consta din urmatoarele domenii de functionare, expuse in

continuare:

preluarea deseurilor; stocarea temporara, pretratarea (daca este necesara);

alimentarea in unitatea de incinerare;

eliminarea si tratarea cenusei reziduale;

tratarea si valorificarea emisiilor.

Figura 1. Schema de functionare a unui incinerator

Preluarea deseurilor

La preluarea deseurilor are loc mai intai o cantarire in vederea stabilirii cantitatii de deseuri livrate.

Anumite deseuri pot fi indreptate catre locuri de descarcare prestabilite, in functie de tipul de deseu,

respectiv catre o pretratare inainte de a fi incinerate. De asemenea, este necesar un control vizual

pentru fiecare autovehicul cantarit. In cazul primirii unor deseuri noi sau in cazul unor suspiciuni este

indicata realizarea unor teste in laborator pentru: continut de metale grele, pH, pietre de calcinare,

putere calorica, punct de aprindere, clor, sulf si altele.

Cantarirea vehiculelor se poate face mecanic sau electromecanic. Sistemele electromecanice s-au

impus deoarece inlesnesc o transpunere simpla a valorilor masurate. Pentru vehiculele ce livreaza des

deseuri li se pot elibera cartele magnetice, unde sunt salvate greutatea vehiculului gol (in cazulutilajelor cu suprastructura fixa), numarul de inmatriculare si datele privind destinatarul facturii.

Pentru stabilirea cantitatii de deseuri livrate de catre vehiculele ce nu detin o astfel de cartela, mai

trebuie efectuata inca o cantarire dupa descarcare. In cazul vehiculelor particulare care livreaza

deseuri sau a vehiculelor cu containere de schimb este mereu necesar un al doilea procedeu de

cantarire in vederea stabilirii cantitatii de deseuri livrate.

Zona de descarcare a deseurilor trebuie sa asigure posibilitatea descarcarii oricaror tipuri de masini de

colectare sau transport a deseurilor. Un incinerator poate accepta diferite tipuri de deseuri pentru



5/20


incinerare, de la deseuri solide la deseuri semilichide si chiar lichide. De aceea, in functie de tipurile

de deseuri acceptate zona de descarcare trebuie sa prevada toate accesoriile necesare descarcarii

acestor deseuri.

Figura 2. Vedere zona de descarcare a deseurilor la incinerator

Figura 3. Exemplu de rampa de descarcare a uleiului uzat

Stocarea temporara, prelucrarea

Pentru deseurile livrate trebuie sa existe un loc de stocare temporara, deoarece livrarea deseurilor are

loc discontinuu, iar alimentarea unei instalatii de incinerare a deseurilor trebuie sa fie continua.

Buncarul de deseuri serveste pe de o parte drept tampon pentru cantitatea de deseuri, iar pe de alta

parte aici pot fi detectate materialele neadecvate pentru incinerare si sortate, sau pot fi indrumate catre

o pretratare. In plus, in buncar are loc o omogenizare a deseurilor.

Prelucrarea deseurilor municipale se poate realiza prin intermediul sortarii, astfel deseurile ce nu ard

(materialele neadecvate incinerarii, cum ar fi materialele inerte, metalele feroase si neferoase) sunt

eliminate, astfel incat functionarea instalatiei sa nu poata fi intrerupta, iar componentele voluminoase

incinerabile trebuie maruntite inaintea incinerarii. Maruntirea deseurilor voluminoase inseamna o

reducere de volum si astfel o mai buna folosire a spatiului disponibil din buncar si o incinerare mai

eficienta a acestor deseuri. Daca in palnia de alimentare a unitatii de incinerare trec deseuri

voluminoase nemaruntite , se poate ajunge la formarea unor dopuri si la nefunctionarea instalatiei.



6/20


7/20


Putul de umplere este prevazut cu o clapeta ce inchide palnia de umplere, pentru a evita palpairea

flacarii din camera de incinerare. Instalatiile de alimentare sunt supuse unei presiuni mecanice

puternice prin transportul de deseuri si unei presiuni termice prin alinierea directa la gratarul de

incinerare.

Incinerarea propiu-zisa

Pentru incinerarea deseurilor se folosesc, de regula, instalatiile de ardere cu gratar si instalatiile cucuptor rotativ.

Procesul de incinerare la instalatiile cu gratar

Indiferent de sistemul cu gratar folosit, structura de baza a cuptorului este caracterizata de un gratar

de ardere la baza, peretii camerei de ardere si in partea superioara un plafon. Gratarul poate fi

orizontal sau putin inclinat. In cazul gratarului inclinat cea mai intalnita versiune este acea a

cuptorului cu gratar cu actiune inversa. In ambele cazuri, barele gratarului sunt miscate continuupentru a asigura arderea completa a deseurilor si transferul acestora in cuptor. Barele gratarului pot fi

racite cu aer sau cu apa.

Figura 6. Vedere cuptor cu gratar

Figura 6. Alimentarea cu aer pentru o incinerare completa



8/20


Cuptorul este format din 5 zone de combustie. Acestea se observa in figura 7 si sunt descrise mai jos.

Figura 7. Schema cuptorului cu gratar

De asemenea, procedeul de incinerare se imparte in 5 faze, ce se intrepatrund in mare masura:

uscarea: in partea superioara a gratarului deseurile se incalzesc pana la peste 100 0C prin

intermediul iradierii cu caldura sau a convectiei, astfel avand loc indepartarea umezelii.

degazarea:prin continuarea procesului de incalzire pana la temperaturi de peste 250 0C se exclud

materiile volatile. Acestea sunt in primul rand umezeala reziduala si gazele reziduale. Procesul de

piroliza are loc la presiune atmosferica scazuta si la cresterea temperaturii..

arderea completa: in cea de-a treia parte a gratarului se atinge temperatura de ardere completa adeseurilor.

gazarea:numai o mica parte din deseurile arse sunt oxidate in procesul de piroliza. Cea mai mare

parte a deseurilor se oxideaza in partea superioara a camerei de incinerare la 1000 0C.

post-combustia: pentru minimizarea gazelor reziduale ramase neincinerate si a CO din emisii

exista mereu o camera de post-combustie. Aici se adauga aer sau gaz rezidual desprafuit in

vederea realizarii incinerarii complete. Timpul de pastrare in aceasta zona este de minim 2

secunde la 850 0C.

Trecerea de la o faza la alta depinde de compozitia si valoarea calorica a deseurilor de incinerat.

Pentru pornirea instalatiei este necesara preincalzirea spatiului de ardere. In acest scop sunt instalate

arzatoare ce functioneaza cu gaz, ulei, praf de carbune sau orice alt tip de combustibil, ce au rolul de apreincalzi camera de ardere si de a intretine flacara in cazul unei compozitii mai dificile a deseurilor.

Cand camera de ardere a atins temperatura corespunzatoare, atunci deseurile pot fi aprinse cu ajutorul

arzatoarelor de aprindere, instalate in camera de ardere.

Alimentarea cu aer se face atat prin barele gratarului de jos in sus (alimentarea primara), cat si cu

ajutorul unor dispozitive suplimentare prevazute in camera de ardere (alimentarea secundara).

Masurarea debitului de aer de combustie este adaptat la procesul de incinerare in timp si spatiu.

Deoarece compozitia deseurilor varaiaza in limite largi si amestecarea inainte de incinerare nu asigura



9/20


omogenizarea totala a deseurilor, miscarea gratarelor si masurarea aerului de combustie sunt mereu

adaptate la situatia de functionare a cuptorului.

Procesul de incinerare la instalatiile cu cuptor rotativCuptorul rotativ este intalnit in industria cimentului, de aici fiind preluat si pentru incinerarea

deseurilor. In cazul incinerarii cu cuptor rotativ temperatura atinsa in camera de ardere este mult mai

ridicata fata de incineratoarele cu gratar.

Figura 8. Vedere cuptor rotativ

Figura 9. Vedere schema principiului de functionare a unui cuptor rotativ



10/20


In functie de tipul instalatiei de alimentare, deseurile solide trebuie maruntite inainte de introducerea

acestora in cuptor. In cazul deseurilor voluminoase, acestea intotdeauna trebuie maruntite inainte de

incinerare pentru o ardere completa a acestor deseuri.

Datorita rotirii continue si inclinatiei usoare a cuptorului, transferul deseurilor dintr-un capat in altul a

cuptorului este realizat usor. In functie de temperatura de ardere, dispozitivul de ardere a cenusei

poate fi necesar sau nu. In cazul unor temperaturi de 1150 C cenusa este aglomerata, iar latemperaturi de 1300 C cenusa este topita si vitrifiata. De asemenea, cenusa de fund si cenusa

recuperata din filtre pot fi reintroduse in cuptorul rotativ pentru aglomerare sau vitrifiere.

Deoarece temperaturiile de ardere intr-un cuptor rotativ sunt cu mult mai ridicate instalatiile

secundare, cum ar fi camera de post-combustie, sau echipamentele de recuperare a energiei, trebuie

proiectate pentru a rezista la astfel de temperaturi ridicate.

Indiferent de cuptorul ales pentru incinerarea deseurilor, urmatoarele trepte intalnite in procesul de

incinerare a deseurilor, cum ar fi eliminarea cenusei, tratarea emisiilor, recuperarea energiei, etc. sunt

asemanatoare.

Tratarea, respectiv eliminarea cenusei rezidualeCenusa reziduala rezulta in urma incinerarii. Ea consta in principal din material neincinerabil cum ar

fi silicati nedizolvabili in apa, oxizi de aluminiu si fier.

Cenusa reziduala pura contine, in general, urmatoarele

3 5 % material neincinerat,

7 10 % metale feroase si neferoase,

5 7 % granule mari,

80 83 % granule fine.

La incinerarea deseurilor apar diverse reziduuri solide si lichide. Cenusa reziduala se elimina la

capatul gratarului de incinerare si trebuie transportata. Cele mai importante cerinte de la aceasta

instalatie de eliminare sunt evitarea dopurilor la eliminarea cenusei reziduale precum si impiedicareainfiltrarii de aer fals. In acest scop sunt oferite mai multe sisteme de eliminare a cenusei reziduale,

dependente in parte de sistemul de tevi folosit. Eliminarea prin gratar are loc exclusiv prin

intermediul fortei gravitationale in puturi de cadere, ce duc direct la instalatiile de eliminare a cenusei

reziduale.

Figura 10. Exemple de instalatii de eliminare a cenusii cu apa



11/20


Problema principala la eliminarea prin gratar consta in temperatura ridicata a cenusei reziduale, ce

poate fi intre 600 900 0C. Printr-un surplus de aer prea scazut se poate atinge punctul de inmuiere a

cenusei reziduale (950 1000 0C), astfel putandu-se transforma intr-o stare pastoasa. Stingerea

cenusei reziduale se poate face prin sisteme cu apa.

Figura 11. Vedere schema dispozitiv de eliminare a cenusii

Metodele de tratare ale cenusei reziduale depind de componenta deseurilor incinerate, de legislatia in

vigoare si posibilitatile economice. Principalele metode de tratare a cenusei reziduale sunt:

imbatranirea cenusei reziduale

separarea materialului fin

vitrificare.

Figura 12. Vedere cenusa de fund

Utilizarile ulterioare ale cenusei reziduale tratate pot fi: material de umplutura pentru constructii de

baraje, de drumuri, de pereti de protectie, etc. Cenusa nu poate fi utilizata in umplerea zonelor cu o

panza freatica bogata.



12/20


Tratarea si valorificarea altor emisii

Deseurile fac parte din resursele energetice secundare combustibile. Resursele energetice secundare

reprezinta cantitatile de energie sub toate formele care contin inca un potential energetic ce poate fi

utilizat in trei directii: termica, electroenergetica si combinata.

Recuperarea sub aspect termic are loc prin utilizarea aburului sau a apei calde obtinute in instalatiile

recuperatoare de caldura pentru alimentarea cu caldura a proceselor:

tehnologice; de incalzire;

ventilatie;

climatizare;

alimentarea cu apa calda menajera a consumatorilor urbani.

Absolut necesara este racirea fumului rezultat in urma incinerarii deseurilor menajere de la 1000

1200 0C pana la 200 300 0C, aceasta reducere a temperaturii este necesara si din motive tehnice

procedurale, deoarece procedeele de purificare a fumului necesita temperaturi sub 350 0C. Racirea

fumului provenit de la incinerarea deseurilor are loc de obicei indirect, adica prin schimbatoare de

caldura recuperative aer-apa respectiv abur. Drept instalatie de transfer al caldurii serveste un cazan,

in care caldura fumului (energie cinetica = energie a caldurii) se transfera intr-un purtator de caldura

adecvat (abur sau apa). Cantitatea de energie recuperata este data de produsul dintre masa deseurilor

tratate, puterea calorica inferioara a acestora si randamentul termic al ansamblului cuptor incinerare si

cazan recuperator.

O alta particularitate la incinerarea deseurilor consta in transportul mare de praf a fumului ce trebuie

racit. Pentru evitarea impuritatilor de fum la cazan, ce pot conduce la acumulari ce minimizeaza

durata de transport, sunt necesare o serie de masuri.

Valoarea calorica viitoare a deseurilor va fi probabil mai mare decat cea de azi. Acest fapt este

dovedit de cercetari ce determina influenta diverselor cote de reciclare asupra valorii calorice a

deseurilor reziduale.

Urmatoarele valori pentru obtinerea energiei din incinerarea deseurilor stau la baza datelor de porniremedii pentru instalatiile moderne de incinerare a deseurilor:

valoarea calorica inferioara a deseurilor (Hu): 9,5 10 MJ/kg,

randamentul de producere a aburului: 65 76 %,

producerea de abur pe tona de deseuri: 1,9 2,4 tone,

producerea de curent electric pe tona de deseuri, folosindu-se randamentele pentru producerea

aburului si pentru curent la functionarea in condens: 350 400 kWh.

Folosirea caldurii de incinerare pentru producerea de abur este categoric influentata de imprejurimi.

In instalatii mai mari se produce in principal abur de calitate relativ ridicata (40 bar, 400 0C) in

vederea producerii de curent, partial combinata cu incalzirea la distanta. In instalatii mai mici se

produce in principal abur cu parametri mai scazuti (15 20 bar, 200 250 0C), ce se foloseste direct

in scopuri de incalzire sau in domeniul industrial sub forma de caldura de proces.

Ca aspect energetic este interesanta incinerarea namolurilor din statiile de epurare. Aceasta

combinatie are sens in special sub aspectul unei folosiri asigurate de caldura, deoarece conditionarea,

asanarea si uscarea namolului necesita o alimentare ridicata cu energie la un nivel scazut.



13/20


Epurarea gazelor rezidualeDupa arderea completa, epurarea gazelor reziduale este cea mai importanta posibilitate de a controla

nivelul emisiilor evacuate din incinerator.

Pentru separarea substantelor din gazele reziduale evacuate din camerele de ardere a incineratorului

sau de la boiler, pot fi utilizate mai multe procedee, pentru alegerea si proiectarea carora trebuie luate

in considerare urmatoarele elemente: substantele poluante specifice din gazele reziduale;

tipul, volumul si schimbarile continutului gazelor reziduale;

concentratiile maxime admisbile ale poluantilor in gazele epurate;

evitarea, minimizarea si epurarea apelor uzate evacuate din instalatii;

probleme in functionare (coroziune, uzura, murdarirea instalatiilor);

temperatura gazelor la evacuarea din cosul de dispersie;

evitarea, recuperarea si depozitarea reziduurilor;

disponibilitati de suprafete pentru depozitarea reziduurilor.

Materialele nocive apar in forma gazoasa sau sub forma de particule de impuritati. La purificarea

fumului se efectueaza mai intai o eliminare a materialelor sub forma de particule, iar apoi oindepartare a impuritatilor gazoase. Instalatiile moderne de purificare a fumului vor indeparta

materialele nocive din fum pe cat posibil cantitativ. De aceea ele sunt structurate in mai multe etape si

necesita un mare efort financiar. Eliminarea prafului, adica indepartarea impuritatilor sub forma departicule, se efectueaza inaintea spalarii fumului, pentru a nu solicita acest din urma procedeu.

Aparatura de urmarire a instalatiilor este necesara pentru monitorizarea exploatarii corecte a arderii,

procedurii de abur si nivelului de epurare a gazelor reziduale si pentru prevenirea aparitiei de situatii

neprevazute in functionare. Nivelul de monitorizare si urmarire a acesteia depinde de tipul de deseuincinerat si de cerintele legale. Dupa alegerea aparaturii si a punctelor de amplasare a aparaturii

trebuie acordata atentie reproductibilitatii adecvate si fiabilitatii functionale necesare a aparaturii.



14/20


Piroliza si gazarea deseurilor

Piroliza este cunoscuta din tehnica procedurala industriala. In ceea ce priveste tratarea deseurilor s-au

dorit printre altele urmatoarele avantaje ale pirolizei:

procedee necomplicate, care sa poata functiona si cu cantitati mici de prelucrare de pana la 10

tona/h;

posibilitatea recuperarii energiei si materiei prime;

posibilitatea de depozitare a produselor valorificabile in mod energetic;

flexibilitate fata de diversele si schimbatoarele componente ale deseurilor;

evitarea in mare masura a impactului asupra mediului.

Cu ajutorul pirolizei deseurilor s-a urmarit un scop asemanator cu cel al incinerarii. Volumul

deseurilor se reduce considerabil si se transforma intr-o forma ce face posibila o depozitare fara

impact semnificativ asupra imprejurimilor.

La o incinerare conventionala, procesele de uscare, degazare, gazare si incinerare au loc intr- o

singura camera. La piroliza, unele dintre aceste procese partiale pot fi executate in reactori separati,

astfel incat degazarea si gazarea sa devina procedee de tratare a deseurilor de sine statatoare.

Piroliza ca instalatie de tratare a deseurilor nu s-a putut impune in fata incinerarii deseurilor, din

cauza diverselor probleme si a redusei disponibilitati. Insa se are in vedere utilizarea pirolizei in

combinatie cu incinerarea la temperaturi inalte. Aici, gazele pirolitice obtinute se vor folosi intr-o a

doua etapa procedurala la incinerarea si vitrifierea cocsului pirolitic.

DegazareaDegazarea sau piroliza reprezinta descompunerea termica a materialului organic, eliminandu-se

compusi, cum ar fi oxigenul, aerul, CO2, aburul etc. In intervalele de temperatura intre 150 9000C

se elimina materii volatile, iar compusi de carbohidrati se descompun.

Prin transformarea pirolitica a deseurilor iau nastere diverse produse dependente de componentamaterialului initial, de parametrii de functionare ai instalatiei, de conditiile de incalzire ale

temperaturii de degazare si de durata reactiei. Urmatoarele produse finite pot aparea:

combustibil respectiv, materii prime sub forma de asfalt, ulei, gaze de ardere,

apa de condens cu impuritatile dizolvate in ea,

reziduuri cum ar fi cocs, metale, sticla, nisip etc.

Pentru unele produse provenite din piroliza exista o piata limitata. In special uleiurile provenite din

degazarea anvelopelor uzate se pot folosi drept materie prima in industria chimica sau petroliera.

Conditia este insa ca instalatia pirolitica sa se afle in apropierea instalatiei prelucratoare de ulei.

Acelasi lucru este valabil si pentru gazul pirolitic, ce trebuie utilizat partial la incalzirea propriului

proces de piroliza.

GazareaGazarea se refera la conversia la temperaturi inalte a materialelor cu continut de carbon in

combustibil gazos.

Gazarea difera de piroliza prin faptul ca se adauga gaz reactiv, ce transforma reziduurile carbonizate

in alte produse gazoase. Gazarea, la fel ca si piroliza, este un procedeu de sine statator, insa si un

proces partial al incinerarii. Produsele ivite ca urmare a gazarii sunt, in functie de solutia gazanta, gaz

slab, aburi, etc.



15/20


Energia necesara reactiei pentru procesul de gazare se produce prin incinerarea partiala a materialului

organic in interiorul reactorului. Procedeele executate la temperatura inalta in intervalul de

temperatura intre 800 1100 0C livreaza cea mai mare cantitate de gaz, care este insa cu o valoare

calorica scazuta.

Este de dorit o valorificare imediata a gazelor intr-o camera de ardere ulterioara, deoarece astfel se

poate valorifica si caldura. Gazul de generator prezinta o valoare calorica mai scazuta decat gazulpirolitic, insa comparativ cu volumul deseurilor intrate in proces, rezulta un volum de gaz mai mare

decat la piroliza.

Reziduurile solide din procesul de gazare sunt similare celor provenite din incinerare, ele prezinta un

continut ridicat de cenusa si unul scazut de carbon.

Apa reziduala provenita din pirolizaApa reziduala provenita din piroliza se compune din umiditatea deseurilor, apa de descompunere si

apa de incinerare, mai putin apa care s-a consumat in timpul reactiei.

Apa reziduala provenita din piroliza paraseste reactorul sub forma de abur si apare dupa racirea

gazului drept condensat. Apele reziduale cu continut organic mare, in special in cazul pirolizeideseurilor necesita o pretratare chimico-fizica, deoarece materialele nocive pot fi reduse in instalatii

de epurare biologice numai partial. O alta posibilitate a evitarii materialelor nocive in apele reziduale

este descompunerea termica a gazelor de ardere mocnita.



16/20


Coincinerarea deseurilor

De cand deseurile si combustibilii alternativi produsi din acestea prin diferite metode de tratare au

fost acceptati ca surse de energie, sunt folositi tot mai mult ca inlocuitori in procesele industriale, in

principal, in centralele electrice, fabricile de ciment si otelarii.

Deseurile municipale nu sunt, de regula, considerate materia prima pentru sistemele industriale deardere si sunt folosite numai in calitate de combustibili alternativi. In schimb, datorita densitatii lor

precum si proprietatilor lor chimice si fizice, un mare numar de deseuri de productie sunt folosite in

sistemele de ardere industriala. Folosirea deseurilor in sistemele de ardere industriala se numeste

coincinerare.

Avantajele coincinerarii:

reducerea cantitatii de deseuri depozitate;

valorificarea energetica a deseurilor acolo unde valorificarea materiala nu este posibila;

conservarea resurselor de materii prime necesare pentru producerea energiei.

Coincinerarea in centralele electriceCentralele electrice ca uzine producatoare de electricitate sunt proiectate pentru folosirea eficienta a

combustibililor conventionali. Insa ele pot fi adaptate si pentru utilizarea combustibililor alternativi.

Folosirea deseurilor si a combustibililor alternativi este limitata de urmatoarele elemente:

posibilitatile de stocare a acestora in centralele electrice;

cerintele de pretratare a deseurilor pentru a le aduce intr-o forma utilizabila sistemelor de

ardere particulare in instalatiile utilizate in centrale;

comportarea deseurilor pe durata procesului de combustie, respectiv reducerea procesului de

combustie prin depunerea pe peretii cuptorului, aparitia coroziunii si influentarea sistemelorde epurare a gazelor reziduale.

Coincinerarea in cuptoare de cimentUn aspect esential in fabricarea cimentului il reprezinta producerea clincherului in cuptorul rotativ.

Materia prima pentru producerea clincherului este uscata si incalzita pana la 1400 C si datorita

reactiilor chimice ce au loc se formeaza clincherul de ciment. Indiferent de metoda de fabricare,

obtinerea clincherului este un proces de conversie in care materialele folosite (combustibili si materii

prime) sunt consumate sau integrate in produsul final.

Datorita temperaturilor inalte din cuptorul de ciment, continutul organic al combustibililor alternativi

este distrus in totalitate. Cateva caracteristici ale procesului de fabricare a clincherului, in cazul

utilizarii combustibililor alternativi, ar fi:

prelungirea timpului de stationare a gazelor reziduale in cuptorul rotativ la temperaturi de

peste 1200 C;

folosirea cenusei rezultate de la arderea combustibililor alternativi ca parte componenta aclincherului impreuna cu alte materiale;

fixarea din punct de vedere chimic si mineralogic in clincher a elementelor aflate in

concentratii foarte mici.

Caracteristicile combustibililor alternativi utilizati in fabricile de ciment trebuie stabilite clar,

deoarece deseurile utilizate in producerea clincherului pot schimba concentratia anumitor elemente in

produsul final.



17/20


Procedee de uscare a deseurilor

In cadrul procedeelor de uscare cea mai mare importanta a obtinut-o uscarea namolului. La alegerea

procedeului este important daca namolul este puternic mirositor sau nu. In cazul namolului mirositor

se recomanda utilizarea unui proces indirect de uscare, cum ar fi uscarea cu pat fluidizat cu

recirculare de vapori. Aici apa transformata in abur poate fi condensata, iar mediul fluidizant (abur

supraincalzit) este introdus in circuitul procedural. Mirosurile sunt astfel in mare parte excluse.

La uscarea cu transmitere, mediile de uscare cum ar fi gazele reziduale, aburul supraincalzit ori vapori

sau aerul, se afla in contact direct cu namolul si preiau apa ce se evapora din acesta. La sistemele

inchise cu abur supraincalzit, un condensator realizeaza condensarea aburului in exces. La sistemele

deschise, gazele reziduale inca fierbinti parasesc uscatorul impreuna cu aburul.

La uscarea cu contact, caldura este condusa direct catre materialul de uscat. Namolul si mediul de

incalzire sunt separate prin diferite tipuri de pereti.

Figura 13. Tipuri de tehnologii de uscare

In functie de alimentarea cu caldura se regasesc in principal urmatoarele tehnologii de uscare:1.

Uscarea cu contact:

uscator cu pelicula,

uscator cu disc,

uscator cu pat fluidizat.

2. Uscarea cu transmitere:

uscator cu cilindru rotativ,

uscator cu suspensii,

uscator cu etaje,



18/20


uscator cu banda.

La uscarea namolului din statiile de epurare rezulta si alte substante volatile. Gazele ce nu pot fi

condensate, pot fi dezodorizate prin coincinerare in generatorul de caldura.

Aceste uscatoare au rol de a reduce umiditatea din namolul orasenesc intr-un timp scurt, in vederea

valorificarii materiale a acestuia in agricultura ca ingrasamant sau in vederea valorificarii energeticea acestuia in incineratoare, centrale electrice, cuptoare de ciment, etc.

Figura 14. Vedere interior uscator cu cilindru rotativ

Figura 15. Vedere schema uscator cu etaje



19/20


DEFINITII deseuri municipale = deseuri menajere de la populatie + deseuri asimilabile din comert,

industrie si institutii + deseuri din gradini si parcuri + deseuri din piete + deseuri stradale +

deseuri voluminoase. In HG 856/2002 privind evidenta gestiunii deseurilor si pentru

aprobarea listei cuprinzand deseurile, inclusiv deseurile periculoase, categoria de deseuri

mentionate mai sus se regasesc la codurile:

15 Ambalaje; materiale absorbante, materiale de lustruire, filtrante siimbracaminte de protectie, nespecificate in alta parte cu exceptia

ambalajelor din deseurile industriale si a codurilor 15 02 02 si 15 02 03;

20 Deseuri municipale si asimilabile din comert, industrie, institutii, inclusiv

fractiuni colectate separat.

fractie organica = fractie biodegradabila

namol orasenesc = namolul rezultat de la epurarea apelor uzate orasenesti. In HG 856/2002

privind evidenta gestiunii deseurilor si pentru aprobarea listei cuprinzand deseurile, inclusiv

deseurile periculoase, categoria de deseuri mentionate mai sus se regaseste la codul:

19 08 05 Namol orasenesc de la epurarea apelor uzate menajere

deseuri din constructii si demolari = deseuri rezultate in urma reabilitarii infrastructurii

existente, in urma demolarii si construirii de cladiri noi, respectiv in urma reconstruirii si

extinderii retelei de transport. In HG 856/2002 privind evidenta gestiunii deseurilor si pentru

aprobarea listei cuprinzand deseurile, inclusiv deseurile periculoase, categoria de deseuri

mentionate mai sus se regaseste la codul:

17 Deseuri din constructii si demolari (inclusiv pamant excavat din

amplasamente contaminate)

deseuri municipale periculoase = detergenti si dezinfectanti + vopsele, lacuri si diluanti +

baterii si acumulatori uzati + pesticide si ierbicide + alte chimicale + becuri si tuburi

fluorescente + echipamente electrice si electronice + medicamente. In HG 856/2002 privind

evidenta gestiunii deseurilor si pentru aprobarea listei cuprinzand deseurile, inclusiv deseurile

periculoase, categoria de deseuri mentionate mai sus se regasesc la codurile:

20 01 13 Solventi

20 01 14 Acizi

20 01 15 Baze

20 01 17 Substante chimice fotografice

20 01 19 Pesticide

20 01 21 Tuburi fluorescente si alte deseuri cu continut de mercur

20 01 23 Echipamente abandonate cu continut de CFC (clorfluorocarburi)

20 01 26 Uleiuri si grasimi, altele decat cele specificate la 20 01 25

20 01 27 Vopsele, cerneluri, adezivi si rasini continand substante periculoase

20 01 29 Detergenti cu continut de substante periculoase

20 01 31 Medicamente citotoxice si citostatice20 01 33 Baterii si acumulatori inclusi in 16 06 01, 16 06 02 sau 16 06 03 si

baterii si acumulatori nesortati continand aceste baterii

20 01 35 Echipamente electrice si electronice casate, altele decat cele specificate

la 20 01 21 si 20 01 23 cu continut de componenti periculosi

20 01 37 Lemn cu continut de substante periculoase



20/20


deseuri de productie = deseuri rezultate direct din procesele de productie. In HG 856/2002

privind evidenta gestiunii deseurilor si pentru aprobarea listei cuprinzand deseurile, inclusiv

deseurile periculoase, categoria de deseuri mentionate mai sus se regasesc la codurile:

02 Deseuri din agricultura, horticultura, acvacultura, silvicultura, vanatoare si

pescuit, de la prepararea si procesarea alimentelor cu exceptia codului 02

01 06

03 Deseuri de la prelucrarea lemnului si producerea placilor si mobilei, pastei dehartie, hartiei si cartonului

04 Deseuri din industriile pielariei, blanariei si textila

05 Deseuri de la rafinarea petrolului, purificarea gazelor naturale si tratarea

pirolitica a carbunilor

06 Deseuri din procese chimice anorganice

07 Deseuri din procese chimice organice

08 Deseuri de la producerea, prepararea, furnizarea si utilizarea (ppfu) straturilor

de acoperire (vopsele, lacuri si emailuri vitroase), a adezivilor, cleiurilor sicernelurilor tipografice

09 Deseuri din industria fotografica

10 Deseuri din procesele termice

11 Deseuri de la tratarea chimica a suprafetelor si acoperirea metalelor si a altormateriale; hidrometalurgie neferoasa

12 Deseuri de la modelarea, tratarea mecanica si fizica a suprafetelor metalelor

si a materialelor plastice

13 Deseuri uleioase si deseuri de combustibili lichizi

14 Deseuri de solventi organici, agenti de racire si carburanti

15 Ambalaje; materiale absorbante, materiale de lustruire, filtrante si

mbracaminte de protectie, nespecificate n alta parte cu excepia

ambalajelor din deeurile municipale

16 Deseuri nespecificate in alta parte cu excepia codurilor 16 04 i 16 10

19 Deseuri de la instalatii de tratare a reziduurilor, de la statiile de epurare a

apelor uzate si de la tratarea apelor pentru alimentare cu apa si uz industrial

cu excepia codului 19 08 05

BIBLIOGRAFIE:

1. B.Bilitewski, G.Hrdtle, K.Marek, A.Weissbach, H.Boeddicker: WASTE

MANAGEMENT Springer Edition;

2. F.McDougall, P.White, M.Franke, P.Hundle: INTEGRATED SOLID WASTE

MANAGEMENT: A Life Cycle Inventory Blackwell Science Edition;

3. INCDPM - ICIM Bucuresti: Studiu privind metodele si tehnicile de gestionare a

deseurilor


Trataretermica

Documents

Transcript of Trataretermica